智能电网与物联网关键技术探讨

发表时间:2020/8/5   来源:《中国电业》2020年8期   作者:郭强 高丽斐
[导读] 随着智能电网与“互联网+”技术的深入融合和发展,物联网技术在智能电网建设中的应用成为近年来研究的热点。
        摘要:随着智能电网与“互联网+”技术的深入融合和发展,物联网技术在智能电网建设中的应用成为近年来研究的热点。首先介绍了物联网技术的概念,总结了当前物联网技术在电力系统源侧、网侧和荷侧等三个方面中的主要应用。在此基础上,从传感器、通信、云/边缘计算三个方面对物联网领域关键技术特点及其发展趋势进行了分析,进而提出了未来物联网技术在智能电网数据采集、通信和计算处理方面的优势与应用前景。因此,主要探讨泛在物联网的关键性技术。以期为泛在物联网系构想提供技术支持。最后,从物联网技术与智能电网深度融合的角度,阐述了智能电网的发展愿景。
关键词:物联网;智能电网;电力系统;泛在电力物联网

        随着社会经济的进步和科学技术的发展,人们对于能源的需求日益增长,能源供应压力随之增加,而大量能源的使用给全球气候造成了严重影响。因此,可持续的经济能源成为发展的重要动力能源。目前,石油、煤炭等能源仍旧是电力系统中的主要动力能源,可持续的经济能源的发展一定会给电力系统带来巨大
的安全挑战。利用物联网技术能够有效感知电力系统前状态,并进行智能化控制。因此,必须要有效、科学地利用物联网技术,推动物联网技术进步来拓展电网功能,实现电力行业的智能化。
1当前物联网技术在电网中的应用
        目前电网经过多年的建设已经成为联系到千家万户的每一台电器,实现物联网的物质基础非常具备。简单来说,建设智能电网需要在现有电网上增加传感测量技术、集成通信技术和高级控制方法,而物联网本身就是这三者的有机结合,因此物联网技术可以和智能电网高度融合,二者相辅相成。传统物联网侧重于设备之间的关联,即利用传感器将各种设备与资产连接到一起,对关键设备的运行状况进行实时监控。物联网和智能电网的相互融合,赋予了双方新的特征。首先,物联网与智能电网的融合,使物联网更注重用户之间以及用户与电网之间进行实时连接和互动,并实现对数据信息的收集分析和实时高速传输。其次,物联网应用于智能电网也使物联网加强了其智能处理和决策支持功能,智能电网需要物联网来分析诊断电网和电网设备的运行状况,进而进行决策去排除和避免电力故障。最后,物联网在智能电网的应用也加强了智能电网的数据处理能力,由于物联网与智能电网都以信息传输为基础,均需要对海量信息进行智能处理,最终实现终端设备的实时响应处理,但智能电网主要应用在电信息采集控制及用电服务系统等方面,而物联网主要应用在实体属性信息及控制信息交互引,显然,物联网更侧重于数据处理,与智能电网的融合可以更好地实现电网海量数据的处理。
因此,物联网技术可以全面提高智能电网各环节的信息化程度,促进智能电网的发展。
2泛在物联网的特点
        物联网具有高效的感知、智能、传递能力的特点,实现了通信自动化、传感等多个项目。根据互联网具有的特征,能够分析泛在物联网的特点,包括:信息感知全面,组网快速灵活;信息融合度高,通信方式灵活;可拓展性较强,智能化程度高。
2.1信息感知全面,组网快速灵活
        泛在联网信息技术中感知较为全面,组网比较灵活,主要依赖于泛在物联网中传感器能够有效找到电力系统各方面的电力设备。与传统物联网相比,泛在联网技术更快捷、精准。随着无线技术的发展,泛在物联网能够有效结合无线通信技术,从而进行灵活部署,且自主对电力系统进行全方位的理解,对周围环境电力系统的各项数据进行完整掌握。不论是从反应速度,还是从掌握的资料程度来看,泛在物联网的信息技术相较于物联网技术有着更广的应用空间,具有更大的潜力。
2.2信息融合度高,通信方式灵活
        物联网技术能够满足电力系统对运行调度和运行监控的快速查找,具有准确性和实时性。

利用泛在物联网中的传感器,能够在传感器传递信息之前初步筛查及选择数据,对大量数据进行一定的梳理,有效避免传递信道的混乱和堵塞,进行初步压缩。得到的信息递给网关,能够进行二次处理、多次处理,最终传递给用户。运用传感器和通信设备进行筛选,运用多跳的方式进行通信,能够给数据建立多种通道,从而建立灵活多样的通信方式,提升信息的融合程度H-。
2.3可扩展性强,智能化程度高
        数据信息采集和传递是物联网技术重要的基本功能,在物联网中具有重要作用。数据信息的采集和传递对于电力工作人员来说具有重要的意义,能够通过数据应用的需求控制声音和视频,远程控制电网数据,及时获取多个传感器信息,并传递数据。
3泛在物联网的关键技术
        泛在物联网的关键技术包括新物联网设备的设计与开发、数据的处理和计算技术以及人工智能技术。传感器直接放入电力设备的内部,需要考虑微型化设计。由于传感器数量较多,环境各不相同,因此传器电池需要不断更新,需要电池维护技术。电力能源结合互联网后,需要对互联网数据进行处理,但数据数量庞大,需要进行筛选。
3.1异构网络平台的互操作行和无缝融合技术
        该技术在实际应用过程中接触到的感知对象并不相同,被感知的对象呈现的特性也呈现差异。由于传感设备在实际应用过程中涉及类型比较丰富,同时伴随多样化特征。根据所处环境的不同,平台可以针对不同类型的标志技术或通信技术实现互操作性和无缝技术融合,效果差异性十分明显。如果将电力物联网看作一个具有典型特征的异构网络,网络的异构化会导致网络平台在链接时出现明显的复杂特征。在实际运用过程中,物联网技术应用范围广泛,可以根据不同要求,按照不同的连接方式进行操作。在构建电力系统的过程中,只要保证其安全性和稳定性,就能够满足人们生活中对电力资源的基本需求。但是,对电力系统而言,想要保证电力系统的稳定运行,需要有效落实电力物联网的每一环节,在感知传递、最终处理等方面提前做好准备,有效实现异构网络平台的互操作性和无缝融合技术。
3.2数据的处理技术和计算技术
        当前我国信息技术快速发展,也逐渐渗透于我国的各个行业,电力物联网的发展也需要运用互联网技术。在获取数据、利用数据以及生成数据的过程中,运用互联网技术能够有效提高处理速度,丰富数据处理技术类型。此外,泛在物联网的技术需要从根本上实现数据的储蓄、共享以及管理。
3.3网络安全技术
        电力系统在发展过程中保证运行的安全性关系着电力企业的经济效益。建立物联网的过程中,为实现网络安全性,需要采取有针对的措施,保护互联网运
行中的网络安全和隐私安全。泛在物联网运营和发展过程中会不断渗透新鲜事物,这些新鲜事物的数量庞大,具有多样化动态化特征,会削减互联网安全性,易造成隐私的泄露,导致维护网络安全成本较高,复杂性加强。网络安全技术值得研究人员继续深究。
4结论
        我国电力行业的发展趋势必然是发展电力物联网技术。运用泛在物联网的技术能够承载大量的数据流,有效掌控电力系统,推动电力行业的发展。
参考文献:
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[2]何燕.基于物联网的输变电设备状态监测关键技术研究[D].2019.
[3]石孟磊,周军,杨志强.基于物联网的智能电网信息化建设研究[C]//生态互联数字电力——2019电力行业信息化年会论文集.2019.
[4]黄文雯,谢磊,李丹丹,等.面向智能电网的物联网应用研究[C]//2018电力行业信息化年会.0.


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